天津市河西区2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版）

第第页2022-2023学年度第二学期高一年级物理期末质量检测本试卷共23题，共8页，共100分，考试时间60分钟，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1.下列描述中符合物理学史的是（）A.牛顿得出万有引力定律并测得了引力常量B.第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，并总结出了关于行星运动的三条规律C.“月一地检验”证实了地面物体所受到地球的引力、月球所受地球的引力与太阳和行星间的引力遵从相同的规律D.库仑为了形象的描述电场首次引入电场线的概念【答案】C【解析】【分析】【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量G，故A错误；B．第谷通过长期的天文观测，积累了大量的天文资料，开普勒总结出了关于行星运动的三条规律，故B错误；C．“月-地检验”证实了地面物体所受到地球的引力、月球所受地球的引力与太阳和行星间的引力遵从相同的规律，故C正确；D．法拉第为了形象的描述电场首次引入电场线的概念，故D错误。故选C。2.2021年9月17日，“神舟十二号”载人飞船返回舱在东风着陆场顺利着陆，图为返回舱返回时，沿曲线从M点向N点减速飞行的轨迹，在此过程中返回舱所受合力的方向可能是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据返回舱轨迹的弯曲方向可判断其合力指向凹的一侧，又因为做减速运动，所以合力方向与该点切线方向夹角应为钝角。故选A。3.关于曲线运动，下列说法中错误的是（）A.做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变B.做曲线运动的物体，速度可以是不变的C.物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动D.做曲线运动的物体，它所受的合外力与速度一定不在一条直线上【答案】B【解析】【详解】AB、曲线运动的速度方向一定在变化，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A正确，B错误；CD、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动，可能做直线运动，故CD正确；说法中错误的是选B．4.如图，甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙。、、、分别为一件小衣物（可理想化为质点）随滚筒转动过程中经过的四个位置，为最高位置，为最低位置，、与滚筒圆心等高。下面说法正确的是（）A.衣物在四个位置加速度相同B.衣物转到c位置时的脱水效果最好C.衣物对滚筒壁的压力在位置比在位置的大D.衣物在位置受到的摩擦力和在位置受到的摩擦力方向相反【答案】B【解析】【详解】A．衣物做匀速圆周运动，角速度（或线速度）大小恒定，根据向心加速度可知衣物在四个位置加速度大小相等，方向不同，故A错误；C．衣物在位置，在向心方向，根据牛顿第二定律同理，在位置可知结合牛顿第三定律可知衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的小，故C错误；B．衣物在c位置与滚筒壁的挤压作用最大，所以衣物转到c位置时的脱水效果最好，故B正确；D．衣物做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，筒壁对衣物的弹力指向圆心，所以衣物在b位置和d位置受到的摩擦力和重力等大反向，所以衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同，均竖直向上，故D错误。故选B。5.如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是（）A.甲图中支持力对人做正功 B.乙图中支持力对人做正功C.甲图中摩擦力对人做负功 D.乙图中摩擦力对人做负功【答案】A【解析】【详解】AC．甲图中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功；支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A正确，C错误；

BD．乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功。故BD错误；

故选A。6.汽车上坡时，在发动机的功率P不变的情况下，要想增大牵引力F，应该怎样改变速度的大小v（）A.增大v B.减小vC.维持v不变 D.与v的变化无关【答案】B【解析】【详解】根据功率的公式P=Fv可知，在发动机的功率P不变的情况下，要想增大牵引力F，应该减小汽车的速度v。故选B7.如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是A.太阳对小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值【答案】C【解析】【详解】小行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力A．太阳对小行星的引力F=，由于各小行星轨道半径质量均未知，故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论，故A错误；B．由周期T=知，由于小行星轨道半径大于地球公转半径，故小行星的周期均大于地球公转周期，即大于一年，故B错误；C．小行星的加速度a=知，小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度，故C正确；D．线速度知，小行星的轨道半径大于地球半径，故小行星的公转速度小于地球公转的线速度，故D错误。故选C。8.游乐场有一“摩天轮”如图所示，轮面与水平面成一定的角度，一游客随“摩天轮”一起做匀速圆周运动，则（）A.游客机械能守恒B.重力对游客始终做负功C.任意相等时间内，游客的重力势能变化量相等D.游客的重力功率最大时，游客与轮的轮心等高【答案】D【解析】【详解】A．游客随“摩天轮”一起做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断变化，故机械能不守恒，故A错误；B．游客高度下降时，重力对游客做正功；游客高度上升时，重力对游客做负功，故B错误；C．游客的重力势能变化量为任意相等时间内，游客竖直方向的分位移不一定相同，所以游客的重力势能变化量不一定相等，故C错误；D．当游客的重力功率最大时，速度沿重力方向的分量最大，此时游客与轮的轮心等高，故D正确。故选D。9.关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法中正确的是()A.速度大小和方向都改变B.速度的大小和方向都不变C.速度的大小不变，方向改变D.速度的大小改变，方向不变【答案】C【解析】【详解】物体做匀速圆周运动的速度大小不变，但方向始终指向圆心，即方向时刻在变化，故C正确，ABD错误．10.北京时间2017年4月，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接，如图所示。若“天舟一号”与“天宫二号”对接后，它们的组合体在与地心距离为处做匀速圆周运动，且速圆周运动的周期为，地球的半径为，引力常量为，下列说法正确的是（）A.组合体做匀速圆周运动的速度小于地球第一宇宙速度B.组合体绕地运行的速度大小为C.地球的平均密度为D.“天舟一号”到达“天宫二号”所在的圆轨道上后只要加速就能实现对接【答案】A【解析】【分析】【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力第一宇宙速度是最小发射速度，也是最大的环绕速度，A正确；B．组合体绕地运行的速度大小为B错误；C．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力联立可得C错误D．卫星的线速度由轨道决定，在同一轨道上线速度相等，相对静止，加速就会做离心运动，不能实现对接，D错误；故选A。11.如图所示，一同学从同一位置将飞镖先后以速度vA和vB水平掷出，落在水平面上的A、B两点，飞镖在空中运动的时间分别tA和tB。不计空气阻力，则（）A.vA<vB，tA=tB B.vA<vB，tA>tBC.vA>vB，tA=tB D.vA>vB，tA>tB【答案】C【解析】【详解】两飞镖平抛运动的高度相同，根据知，平抛运动的时间相等，即tA=tB由于xA>xB根据x=vt知vA>vB故选C。12.袋鼠跳是一项很有趣的运动。如图所示，一位质量的老师参加袋鼠跳游戏，全程，假设该老师从起点到终点用了相同的10跳，每一次跳起后，重心上升最大高度为。忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A.该老师起跳时，地而对该老师做正功B.该老师每跳跃一次克服重力做功的功为C.该老师从起点到终点的时间可能是D.该老师从起点到终点的时间可能是【答案】C【解析】【分析】【详解】A．老师起跳时，地面虽然对老师有弹力作用，但在弹力的方向上没有位移，所以地面对老师没有做功，A错误；B．因重心上升的最大高度老师每跳跃一次克服重力做的功B错误；CD．因老师上升时间等于下降时间，且上升时间则人在空中运动的时间老师从起点到终点用了相同的十跳，考虑人屈膝跳起的时间，则总时间D错误C正确故选C。13.如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆周运动，不考虑空气阻力，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（）A.重力B.重力、绳子的拉力C.重力、绳子的拉力、向心力D.以上说法均不正确【答案】B【解析】【详解】小球受到重力和绳子的拉力，两者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力。故选B。14.平抛运动物体的规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动，（2）竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验（）A.只能说明上述规律中的第（1）条 B.只能说明上述规律中的第（2）条C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律【答案】B【解析】【详解】在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动。结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，平抛的水平方向没有参照，不能分析水平方向的运动；ACD错误，B正确。故选B。二、多选题（6小题，每题5分，共30分。在每小题的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选不全的得3分，选错或不答的得0分）15.下列哪些现象或做法是为了防止物体产生离心运动（）A.汽车转弯时要限定速度B.洗衣机转动给衣服脱水C.转速较高的砂轮半径不宜太大D.将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成＂棉花糖＂【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时通过限制速度来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故A正确；B．洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动，故B错误；C．砂轮太大，火星离心飞溅程度较大，所以砂轮的半径不宜过大，C正确；D．将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转，使其做离心运动，从而制成“棉花糖”，故D错误。故选AC。16.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间。故A错误，B正确；C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度。故C错误；D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度。故D正确。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。17.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达一竖直墙面时，小球速度与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.小球水平抛出时的初速度大小为B.小球在时间t内的位移方向与水平方向的夹角一定为C.若小球初速度增大，则平抛运动的时间变短D.若小球初速度增大，则减小【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．小球与墙相撞时沿竖直方向和水平方向上的分速度大小分别为，所以水平抛出时的初速度为，故A正确；B．设小球在时间t内的位移方向与水平方向的夹角为，则故不一定等于，故B错误；C．由于小球到墙的距离一定，初速度增大，则运动的时间变短，故C正确；D．由于初速度增大，运动时间变短，则增大，增大，故D错误。故选AC。18.在“研究平抛运动”的实验中某位同学采用了教材中参考案例一（装置如图甲）进行实验，并得到了如图乙的记录纸，在“研究平抛运动”的实验中器材选择和操作正确的是（）A.每次释放小球的位置发生变化B.选用小木球替代小钢球做实验C.安放白纸的木板竖直放置D.斜槽末端调成水平【答案】CD【解析】【详解】A．每次释放小球的位置必须相同，保证重复实验使轨迹清晰，故A错误；B．为了减小空气阻力带来的误差，用小钢球做实验比用小木球更好，故B错误；C．小球在竖直平面内做平抛运动，所以安放白纸的木板要竖直放置，故C正确；D．为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须调成水平，故D正确。故选CD。19.某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律时，下列做法正确的有（）A.图中两限位孔必须在同一竖直线上B.实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置【答案】AB【解析】【详解】A．两限位孔必须在同一竖直线上，以减小与纸带的摩擦，故A正确；B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；C．实验时，应先接通电源后释放纸带，故C错误；D．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量误差，故D错误。故选AB。20.固定在竖直面内的光滑圆管POQ，PO段长度为L，与水平方向的夹角为30°，在O处有插销，OQ段水平且足够长。管内PO段装满了质量均为m的小球，小球的半径远小于L，其编号如图所示。拔掉插销，1号球在下滑过程中（）A.机械能不守恒B.做匀加速运动C.对2号球做的功为D.经过O点时速度【答案】AC【解析】【详解】AB．设一共有个小球，运动过程中，有个小球在光滑圆管PO内，对个小球整体分析，根据牛顿第二定律有解得对小球1分析，假设小球2对小球1有向上的支持力，根据牛顿第二定律有解得则随着的减小，小球2对小球1有向上的支持力，对小球1做负功，小球1的机械能不守恒，小球1的加速度在减小，故小球1做加速度减小的加速运动，故B错误A正确；D．考虑整体小球的重心在管PO的中心，设所有小球在OQ段的速度为，根据机械能守恒定律可得解得故D错误；C．对1号球分析，从开始到1号球达到水平管道的过程中，2号球对1号球做的功为W，根据动能定理可得解得由于小球的半径远小于L，则1号球对2号球做的功等于2号球对1号球做的功为，故C正确。故选AC。三、计算题（共3道小愿，共42分，）解答中应写出必要的文字说明、方程式及计算步霎，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位21.如图所示，一质量m=2kg的塑料球从离地面高H=2m处由静止开始下落，陷入沙坑中2cm深处，下落过程中塑料球克服空气阻力做功W克=4J，g=10m/s2。求：（1）塑料球从开始下落至地面过程中，重力势能的减少量ΔEp；（2）塑料球落至地面时重力的瞬时功率；（3）沙子对铅球的平均阻力大小。【答案】（1）；（2）120W；（3）1820N【解析】分析】【详解】（1）塑料球从开始下落至落地过程中重力做功故重力势能的减少量等于重力做功，即（2）塑料球从开始下落至落地过程中根据动能定理有即落地时速度由（3）整个过程中根据动能定理有解得22.2021年5月，“天问一号”着陆巡视器与环绕器分离后并成功登陆火星表面，“天问一号”环绕器继续绕火星运动。已知“天问一号”环绕器绕火星圈所花的时间为t，将环绕器的运动看作匀速圆周运动，火星的半径为R，火星自转的周期为T，“天问一号”环绕器相对于火星的最大张角为，如图所